Постройки

Как рассчитать кабель для удлинителя

Опубликовано: 03.09.2018

видео Как рассчитать кабель для удлинителя

Сечение провода

  В домашних условиях мы часто применяем переносные удлинители – розетки для временного ( как правило остающееся на постоянно ) включения бытовых приборов: электронагревателя, кондиционера, утюга  с большими токами потребления.



Кабель для этого удлинителя обычно выбирается по принципу – что попало под   руку, а это  не всегда соответствует необходимым электрическим параметрам.  

В зависимости от диаметра   (или от поперечного сечения провода в мм.кв.)   провод обладает определенным электрическим сопротивлением для прохождения электрического тока.


Удлинители,какие покупать?Какое сечение кабеля безопасно?

Чем   больше поперечное сечение проводника , тем меньше его электрическое сопротивление, тем меньше падение напряжения на нем. Соответственно меньше потеря мощности в проводе на его нагрев.

Проведем сравнительный анализ   потери мощности  на нагрев   в проводе в  зависимости от его поперечного   сечения. Возьмем наиболее распространенные в быту кабели с паперечным сечением: 0,75;  1,5;  2,5 мм.кв. для двух удлинителей с длиной  кабеля:   L = 5 м. и L = 10м . 


Удлинитель своими руками

Возьмем для примера нагрузку в виде стандартного электронагревателя с электрическими параметрами:  

— напряжение питания   U = 220 Воль т ;

— мощность электронагревателя
    Р = 2,2 КВт = 2200 Вт ;

— ток потребления   I = P / U = 2200 Вт / 220 В = 10 А.

Из справочной литературы, возьмем данные сопротивлений 1 метра провода разных поперечных сечений.   

Приведена таблица сопротивлений 1 метра провода изготовленного из   меди   и алюминия.

Посчитаем потерю мощности, уходящей на нагрев для поперечного сечения провода   S = 0,75 мм.кв.     Провод изготовлен из меди.

Сопротивление 1 метра провода (из таблицы)   R 1 = 0,023 Ом.

Длина кабеля L = 5  метров.

Длина провода в кабеле (туда и обратно)   2  · L =2
 · 5 =  10 метров .

Электрическое  сопротивление провода  в  кабеле   R = 2 · L · R 1 = 2 · 5 · 0,023 = 0,23 Ом.

Падение напряжения в кабеле при прохождении тока   I = 10 будет: U = I · R = 10 А · 0,23 Ом = 2,3 B .  

Потеря мощности на нагрев в самом кабеле составит:   P = U · I = 2,3 В · 10 А = 23 Вт . 

 Если  длина кабеля   L = 10 м .  (того же сечения  S = 0,75 мм.кв .),   потеря мощности в кабеле составит 46 Вт . Это составляет примерно 2 %    мощности потребляемой электронагревателем от сети.

Для а кабеля   с алюминиевыми жилами того же сечения  S = 0,75 мм.кв . показания увеличиваются   и составляют   для L = 5 м   -34,5 Вт.  Для L = 10 м   — 69 Вт.

Все данные расчетов   для кабелей сечением   0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. для длины кабелей    L = 5  и   L = 10 метров,   приведены в таблице.

Где : S – сечение провода в мм.кв.;

R
1
– сопротивление 1 метра провода в Ом;

R
-   сопротивление кабеля в Омах;

U
– падение напряжения в кабеле в Вольтах;  

Р
– потеря мощности в кабеле в ватах или в процентах.

Какие  же выводы нужно сделать из этих расчетов?

  — При одном и том же поперечном сечении, медный кабель имеет больший запас надежности и меньше потерь электрической мощности на нагрев провода Р . — С увеличением длины кабеля увеличиваются потери Р .  Чтобы скомпенсировать потери     необходимо увеличить     поперечное сечение   проводов кабеля S .   — Кабель желательно выбирать в резиновой оболочке, а жилы кабеля многожильными

Соблюдение этих рекомендаций повысит надежность и механическую прочность устройства в целом.

  Для удлинителя желательно использовать евро-розетку и евро-вилку. Штырьки  евро-вилки имеют диаметр 5 мм . У простой электрической вилки диаметр штырьков 4 мм .   Евро-вилки  рассчитаны на больший ток, чем простые розетка и вилка .  Чем больше диаметр штырьков  вилки, тем  больше площадь контакта в месте соединения вилки и розетки,  следовательно меньшее переходное сопротивление. Это способствует  меньшему  нагреву   в месте соединения вилки и розетки.  

rss